JP5353311B2 - Boring method and boring apparatus - Google Patents

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JP5353311B2 JP2009052513A JP2009052513A JP5353311B2 JP 5353311 B2 JP5353311 B2 JP 5353311B2 JP 2009052513 A JP2009052513 A JP 2009052513A JP 2009052513 A JP2009052513 A JP 2009052513A JP 5353311 B2 JP5353311 B2 JP 5353311B2
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a boring method improving the cylindricity of a cylinder bore. <P>SOLUTION: A tool 3 having an intermediate finishing cutting edge 7 and a finishing cutting edge 8 that are projected from an outer circumferential surface 4a is inserted into a cylinder bore 2 of a cylinder block 1. The inner wall surface 2a of the bore is cut with the cutting edges 7, 8 by vertically moving the tool 3 while rotating it in the cylinder bore 2. The inner wall surface 2a of the bore is cut from the cylinder head installing surface side H of the cylinder block 1 toward an oil pan installing surface side K, and then when the inner wall surface 2a of the bore is cut from the oil pan installing surface side K toward the cylinder head installing surface side H, a cooling medium 9 is supplied into the cylinder bore 2 from the oil pan installing surface side K. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、例えば内燃機関エンジンのシリンダボア内を切削するボーリング加工方法及びボーリング加工装置に関する。   The present invention relates to a boring method and boring device for cutting, for example, a cylinder bore of an internal combustion engine.

内燃機関エンジンの燃焼室加工は、ボーリング加工と、その後に行うホーニング加工とからなる（例えば、特許文献１参照）。ボーリング加工は、鋳造後の素材を皮むきするラフボーリング加工工程と、その後の仕上げを目的とするファインボーリング加工工程の２工程からなる。   The combustion chamber processing of the internal combustion engine includes boring processing and subsequent honing processing (see, for example, Patent Document 1). The boring process consists of two processes, a rough boring process for peeling the material after casting, and a fine boring process for the purpose of subsequent finishing.

ファインボーリング加工工程は、ラフボーリング加工で加工されたボア内壁面の幾何精度（円筒度、真円度）・面粗度を上げるための加工であり、中仕上げ加工と、仕上げ加工からなる。中仕上げ加工は、外周面から突出させた中仕上げ用切れ刃を備えた工具をシリンダボア内で回転させながらシリンダーヘッド取り付け面側からオイルパン取り付け面側に向かって下降させてボア内壁面を切削する。仕上げ加工は、中仕上げ加工終了後に中仕上げ用切れ刃よりも仕上げ用切れ刃を外周面から突出させた状態とした工具を回転させながらオイルパン取り付け面側からシリンダーヘッド取り付け面側に向かって上昇させてボア内壁面を切削する。   The fine boring process is a process for increasing the geometric accuracy (cylindricity, roundness) and surface roughness of the bore inner wall surface processed by rough boring, and is composed of intermediate finishing and finishing. In the mid-finishing, the inner wall surface is cut by lowering the cylinder head mounting surface side toward the oil pan mounting surface side while rotating a tool with a cutting blade for intermediate finishing projecting from the outer peripheral surface in the cylinder bore. . Finishing finishes from the oil pan mounting surface side to the cylinder head mounting surface side while rotating the tool with the finishing cutting edge protruding from the outer peripheral surface rather than the intermediate finishing cutting blade after finishing the intermediate finishing. To cut the inner wall surface of the bore.

特開２００４−１１４２３６号公報JP 2004-114236 A

ところで、ファインボーリング加工工程のうち中仕上げ加工終了時には、切削熱によりシリンダボア内に温度分布が生じる。中仕上げ加工は、シリンダーヘッド取り付け面側からオイルパン取り付け面側に向かって加工するため、加工中に発生した熱はシリンダーヘッド取り付け面側からオイルパン取り付け面側へ熱伝導する。これは、熱は高い方から低い方へ伝導するためである。そのため、中仕上げ加工完了直後、シリンダーヘッド取り付け面側の温度は低く、オイルパン取り付け面側の温度は高くなる。   By the way, at the end of the intermediate finishing process in the fine boring process, a temperature distribution is generated in the cylinder bore by the cutting heat. The intermediate finishing process is performed from the cylinder head mounting surface side toward the oil pan mounting surface side, so that heat generated during processing is conducted from the cylinder head mounting surface side to the oil pan mounting surface side. This is because heat is conducted from high to low. Therefore, immediately after the completion of the intermediate finishing, the temperature on the cylinder head mounting surface side is low and the temperature on the oil pan mounting surface side is high.

このような温度分布を持ったシリンダボアに対して仕上げ加工を行うと、オイルパン取り付け面側ではシリンダーヘッド取り付け面側に比べてボア内径が大きくなることから切削取り代が少なくなり、これに比べてシリンダーヘッド取り付け面側ではボア内径が小さくなることから切削取り代が多くなり、シリンダボアの円筒度が悪化する。   When finishing the cylinder bore with such a temperature distribution, the bore diameter on the oil pan mounting surface side is larger than that on the cylinder head mounting surface side, so the cutting allowance is reduced. Since the bore inner diameter becomes smaller on the cylinder head mounting surface side, the machining allowance increases and the cylindricity of the cylinder bore deteriorates.

そこで、本発明は、シリンダボアの円筒度を高めることのできるボーリング加工方法及びボーリング加工装置を提供する。   Therefore, the present invention provides a boring method and boring device that can increase the cylindricity of a cylinder bore.

本発明のボーリング加工方法では、シリンダブロックのシリンダーヘッド取り付け面側からオイルパン取り付け面側に向かってボア内壁面を切削加工し、またオイルパン取り付け面側からシリンダーヘッド取り付け面側に向かってボア内壁面を切削加工する時に、オイルパン取り付け面側からシリンダボア内に冷却媒体を供給すると共にシリンダーヘッド取り付け面側からもシリンダボア内に冷却媒体を供給し、シリンダーヘッド取り付け面側から供給する冷却媒体の噴射圧力よりもオイルパン取り付け面側から供給する冷却媒体の噴射圧力を高くして、オイルパン取り付け面側の熱伝導率をシリンダーヘッド取り付け面側の熱伝導率よりも高くする。 The boring method of the present invention, by cutting the inner wall bore toward the cylinder head mounting surface of the cylinder block to the oil pan mounting surface side, toward the oil pan mounting surface side to the cylinder head mounting surface side bore When cutting the wall surface , the cooling medium is supplied from the oil pan mounting surface side into the cylinder bore, the cooling medium is also supplied from the cylinder head mounting surface side into the cylinder bore, and the cooling medium is supplied from the cylinder head mounting surface side. The injection pressure of the cooling medium supplied from the oil pan mounting surface side is made higher than the pressure, and the thermal conductivity on the oil pan mounting surface side is made higher than the thermal conductivity on the cylinder head mounting surface side .

本発明のボーリング加工装置では、切れ刃によるボア内壁面の切削加工時に、オイルパン取り付け面側からシリンダボア内に冷却媒体を供給する手段と、シリンダーヘッド取り付け面側からもシリンダボア内に冷却媒体を供給する手段とを有し、シリンダーヘッド取り付け面側から供給する冷却媒体の噴射圧力よりもオイルパン取り付け面側から供給する冷却媒体の噴射圧力を高くする。 In the boring apparatus of the present invention, means for supplying a cooling medium into the cylinder bore from the oil pan mounting surface side and supplying the cooling medium into the cylinder bore also from the cylinder head mounting surface side when cutting the inner wall surface of the bore by the cutting edge. And an injection pressure of the cooling medium supplied from the oil pan attachment surface side is made higher than an injection pressure of the cooling medium supplied from the cylinder head attachment surface side .

本発明のボーリング加工方法によれば、シリンダーヘッド取り付け面側からオイルパン取り付け面側に向かってボア内壁面を切削加工すると、シリンダーヘッド取り付け面側からオイルパン取り付け面側へ切削熱が伝導し、オイルパン取り付け面側がシリンダーヘッド取り付け面側よりも温度が高くなる。このような温度分布を持つシリンダボアに対して、シリンダーヘッド取り付け面側から供給する冷却媒体の噴射圧力よりもオイルパン取り付け面側から供給する冷却媒体の噴射圧力を高くすれば、シリンダーヘッド取り付け面側の熱伝導率よりもオイルパン取り付け面側の熱伝導率の方が高くなる。オイルパン取り付け面側の熱伝導率が高まれば、中仕上げ加工後にオイルパン取り付け面側に蓄熱された熱を逃がすことができ、シリンダボア内付近の温度分布を均一なものとすることができる。このように、シリンダボア内付近の温度分布を均一な状態として切削加工すれば、ボア内壁面の切削により取り代も均一になり、シリンダボアの円筒度を高めることができる。 According to the boring method of the present invention, when the bore inner wall surface is cut from the cylinder head mounting surface side toward the oil pan mounting surface side, cutting heat is conducted from the cylinder head mounting surface side to the oil pan mounting surface side, The temperature on the oil pan mounting surface side is higher than that on the cylinder head mounting surface side. If the injection pressure of the coolant supplied from the oil pan mounting surface side is higher than the injection pressure of the coolant supplied from the cylinder head mounting surface side to the cylinder bore having such a temperature distribution , the cylinder head mounting surface side The thermal conductivity on the oil pan mounting surface side is higher than the thermal conductivity of. If the thermal conductivity on the oil pan mounting surface side is increased, the heat stored on the oil pan mounting surface side after the finishing process can be released, and the temperature distribution in the vicinity of the cylinder bore can be made uniform. In this way, if the temperature distribution near the inside of the cylinder bore is cut into a uniform state, the machining allowance becomes uniform by cutting the bore inner wall surface, and the cylinder bore can be increased in cylindricity.

本発明のボーリング加工装置によれば、切れ刃によるボア内壁面の切削加工時に、オイルパン取り付け面側からシリンダボア内に冷却媒体を供給する手段と、シリンダーヘッド取り付け面側からもシリンダボア内に冷却媒体を供給する手段とを有し、シリンダーヘッド取り付け面側から供給する冷却媒体の噴射圧力よりもオイルパン取り付け面側から供給する冷却媒体の噴射圧力を高くしているので、シリンダーヘッド取り付け面側の熱伝導率よりもオイルパン取り付け面側の熱伝導率の方が高くなる。オイルパン取り付け面側の熱伝導率が高まれば、中仕上げ加工後にオイルパン取り付け面側に蓄熱された熱を逃がすことができ、シリンダボア内付近の温度分布を均一なものとすることができる。 According to the boring apparatus of the present invention, the means for supplying the cooling medium from the oil pan mounting surface side to the cylinder bore during the cutting of the bore inner wall surface by the cutting blade , and the cooling medium from the cylinder head mounting surface side to the cylinder bore. And the injection pressure of the cooling medium supplied from the oil pan mounting surface side is higher than the injection pressure of the cooling medium supplied from the cylinder head mounting surface side. The thermal conductivity on the oil pan mounting surface side is higher than the thermal conductivity. If the thermal conductivity on the oil pan mounting surface side is increased, the heat stored on the oil pan mounting surface side after the finishing process can be released, and the temperature distribution in the vicinity of the cylinder bore can be made uniform.

図１はシリンダブロックの平面図である。FIG. 1 is a plan view of a cylinder block. 図２は実施形態１のボーリング加工方法を示し、オイルパン取り付け面側からシリンダーヘッド取り付け面側に向かってボア内壁面を切削加工する時に、オイルパン取り付け面側からシリンダボア内に冷却媒体を供給する様子を示す図である。FIG. 2 shows a boring method according to the first embodiment. When the bore inner wall surface is cut from the oil pan mounting surface side to the cylinder head mounting surface side, a cooling medium is supplied from the oil pan mounting surface side into the cylinder bore. It is a figure which shows a mode. 図３（Ａ）はシリンダブロックのシリンダーヘッド取り付け面側からオイルパン取り付け面側に向かってボア内壁面を切削加工した後の温度分布を示す図、図３（Ｂ）は実施形態１のボーリング加工方法によってオイルパン取り付け面側からシリンダーヘッド取り付け面側に向かってボア内壁面を切削加工する時に、オイルパン取り付け面側からシリンダボア内に冷却媒体を供給した後の温度分布を示す図である。3A is a view showing a temperature distribution after the inner wall surface of the bore is cut from the cylinder head mounting surface side to the oil pan mounting surface side of the cylinder block, and FIG. 3B is a boring process of the first embodiment. It is a figure which shows the temperature distribution after supplying a cooling medium in a cylinder bore from the oil pan attachment surface side, when cutting a bore inner wall surface from the oil pan attachment surface side to a cylinder head attachment surface side by a method. 図４は実施形態２のボーリング加工方法を示し、シリンダーヘッド取り付け面側から供給する冷却媒体の温度よりもオイルパン取り付け面側から供給する冷却媒体の温度を低くして、オイルパン取り付け面側からシリンダーヘッド取り付け面側に向かってボア内壁面を切削加工する様子を示す図である。FIG. 4 shows a boring method according to the second embodiment. The temperature of the cooling medium supplied from the oil pan mounting surface side is lower than the temperature of the cooling medium supplied from the cylinder head mounting surface side. It is a figure which shows a mode that a bore inner wall surface is cut toward the cylinder head attachment surface side. 図５は実施形態３のボーリング加工方法を示し、シリンダーヘッド取り付け面側から供給する冷却媒体の噴射圧力よりもオイルパン取り付け面側から供給する冷却媒体の噴射圧力を高くして、オイルパン取り付け面側からシリンダーヘッド取り付け面側に向かってボア内壁面を切削加工する様子を示す図である。FIG. 5 shows the boring method of the third embodiment, in which the injection pressure of the cooling medium supplied from the oil pan attachment surface side is made higher than the injection pressure of the cooling medium supplied from the cylinder head attachment surface side, It is a figure which shows a mode that a bore inner wall surface is cut toward the cylinder head attachment surface side from the side. 図６は実施形態４のボーリング加工方法を示し、中仕上げ加工前にオイルパン取り付け面側からシリンダボア内に冷却媒体を供給後、中仕上げ加工する様子を示す図である。FIG. 6 shows a boring method according to the fourth embodiment, and shows a state in which the intermediate finishing is performed after the cooling medium is supplied from the oil pan mounting surface side into the cylinder bore before the intermediate finishing.

以下、本発明を適用した具体的な実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。   Hereinafter, specific embodiments to which the present invention is applied will be described in detail with reference to the drawings.

「実施形態１」
先ず、ボーリング加工される被対象物と工具の説明をする。図１は本発明方法によりボーリング加工されるシリンダブロックの平面図である。図１のシリンダブロック１は、自動車用の４気筒エンジンである。本実施形態では、シリンダーブロック１の各シリンダボア２におけるボア内壁面２ａを、中仕上げ加工と仕上げ加工を順次行って幾何精度（円筒度、真円度）・面粗度を上げるファインボーリング加工に本発明方法を適用する。 “Embodiment 1”
First, an object and a tool to be bored will be described. FIG. 1 is a plan view of a cylinder block bored by the method of the present invention. A cylinder block 1 in FIG. 1 is a four-cylinder engine for an automobile. In the present embodiment, the bore inner wall surface 2a of each cylinder bore 2 of the cylinder block 1 is subjected to fine boring processing in which intermediate finishing and finishing are sequentially performed to increase geometric accuracy (cylindricity, roundness) and surface roughness. Apply the inventive method.

ファインボーリング加工に使用する工具３は、図２に示すように、シリンダボア２内に挿入される工具本体４と、この工具本体４を図示を省略するボーリング加工装置の回転機構部にチャッキングさせる装着部５とを有している。この工具３は、ボーリング加工装置により回転すると共に上下方向に移動自在とされる。ボーリング加工装置は、オイルパン取り付け面側からシリンダボア２内に冷却媒体を供給する手段（ノズル１０）を備えている。   As shown in FIG. 2, the tool 3 used for fine boring processing includes a tool main body 4 inserted into the cylinder bore 2, and a tool for chucking the tool main body 4 to a rotating mechanism portion of a boring processing apparatus (not shown). Part 5. The tool 3 is rotated by a boring apparatus and is movable in the vertical direction. The boring apparatus includes means (nozzle 10) for supplying a cooling medium into the cylinder bore 2 from the oil pan mounting surface side.

工具本体４は、軸方向の略中央部分に凹み６を有した円柱体として形成され、その外周面４ａの下端寄りの位置に２つの切れ刃７、８を有している。これら切れ刃７、８のうち、一方が中仕上げ用切れ刃７で他方が仕上げ用切れ刃８とされている。なお、本実施形態では、工具本体４の略中央部分に凹み６を形成しているが、前記凹み６は工具によっては有るものと無いものがあり、特に凹み６に本発明が限定されるものではない。   The tool body 4 is formed as a cylindrical body having a recess 6 in a substantially central portion in the axial direction, and has two cutting edges 7 and 8 at a position near the lower end of the outer peripheral surface 4a. Of these cutting edges 7 and 8, one is an intermediate finishing cutting edge 7 and the other is a finishing cutting edge 8. In the present embodiment, the dent 6 is formed in the substantially central portion of the tool body 4, but the dent 6 may or may not be present depending on the tool, and the present invention is particularly limited to the dent 6. is not.

中仕上用切れ刃７と仕上げ用切れ刃８は、何れも工具本体４に対して刃先が外周面４ａから突出する位置と没する位置とに出没自在に取り付けられている。中仕上げ加工時には、中仕上げ用切れ刃７が仕上げ用切れ刃８よりも径方法で突出した状態にあり、仕上げ用切れ刃８は中仕上げ用切れ刃７よりも内側の位置にいる。一方、仕上げ加工時には、仕上げ用切れ刃８が中仕上げ用切れ刃７よりも径方向で突出した状態にあり、中仕上げ用切れ刃８は仕上げ用切れ刃８よりも内側の位置にいる。   Both the finishing blade 7 for finishing and the cutting blade 8 for finishing are attached to the tool body 4 so that the cutting edge can protrude and retract at a position where the cutting edge protrudes from the outer peripheral surface 4 a and a position where the cutting edge sinks. At the time of intermediate finishing, the cutting blade 7 for intermediate finishing is in a state of projecting by a diameter method from the cutting blade 8 for finishing, and the cutting blade 8 for finishing is at a position inside the cutting blade 7 for intermediate finishing. On the other hand, at the time of finishing, the finishing cutting edge 8 protrudes in the radial direction from the intermediate finishing cutting edge 7, and the intermediate finishing cutting edge 8 is located inside the finishing cutting edge 8.

装着部５は、工具本体４よりも大径の高さの低い円柱体として形成されており、該工具本体４と一体化されている。この装着部５は、図示を省略するボーリング加工装置のチャッキング部に装着固定される。   The mounting portion 5 is formed as a cylindrical body having a diameter larger than that of the tool body 4 and having a lower height, and is integrated with the tool body 4. The mounting portion 5 is mounted and fixed to a chucking portion of a boring apparatus (not shown).

次に、本発明を適用したファインボーリング加工方法について説明する。ファインボーリング加工工程前のラフボーリング加工工程で荒削りしたシリンダボア２内に、中仕上げ用切れ刃７を仕上げ用切れ刃８に対して工具本体４の外周面４ａから突出させた工具３を回転させながら挿入し、シリンダブロック１のシリンダーヘッド取り付け面側Ｈからオイルパン取り付け面側Ｋへ向かって下降させる。   Next, a fine boring method to which the present invention is applied will be described. In the cylinder bore 2 roughed in the rough boring process before the fine boring process, the cutting tool for intermediate finishing 7 is rotated with respect to the finishing tool edge 8 while rotating the tool 3 protruding from the outer peripheral surface 4a of the tool body 4. Inserted and lowered from the cylinder head mounting surface side H of the cylinder block 1 toward the oil pan mounting surface side K.

この時、オイルパン取り付け面側Ｋからシリンダボア２内に冷却媒体９を供給する。冷却媒体９は、シリンダブロック１のシリンダーヘッド取り付け面側Ｈとは反対の下方に配置したノズル１０よりオイルパン取り付け面側Ｋからシリンダボア２内に向けて噴射する。冷却媒体９には、例えばクーラントやエアーなどを使用する。冷却媒体９の供給は、中仕上げ加工スタート時から仕上げ加工完了時まで供給し続ける。   At this time, the cooling medium 9 is supplied from the oil pan mounting surface side K into the cylinder bore 2. The cooling medium 9 is sprayed from the nozzle 10 disposed below the cylinder head mounting surface side H of the cylinder block 1 toward the cylinder bore 2 from the oil pan mounting surface side K. As the cooling medium 9, for example, coolant or air is used. The cooling medium 9 is continuously supplied from the start of the intermediate finishing process to the completion of the finishing process.

前記シリンダボア２のボア内壁面２ａは、回転動作及び下降動作する工具本体４に設けられた中仕上げ用切れ刃７によって切削される。この時、中仕上げ用切れ刃７がボア内壁面２ａを切削する時に生じた熱は、温度が高い方から低い方へ熱伝導するため、シリンダーヘッド取り付け面側Ｈからオイルパン取り付け面側Ｋへ伝導される。この時のシリンダボア２内付近の温度分布を等温線で表すと、図３（Ａ）で示すように、シリンダーヘッド取り付け面側Ｈで温度が低くオイルパン取り付け面側Ｋで温度が高くなる。   The bore inner wall surface 2a of the cylinder bore 2 is cut by a semi-finishing cutting edge 7 provided on the tool body 4 that rotates and descends. At this time, since the heat generated when the cutting blade 7 for intermediate finishing cuts the bore inner wall surface 2a conducts heat from the higher temperature side to the lower side, the cylinder head mounting surface side H is changed to the oil pan mounting surface side K. Conducted. When the temperature distribution in the vicinity of the cylinder bore 2 at this time is represented by an isotherm, the temperature is low on the cylinder head mounting surface side H and the temperature on the oil pan mounting surface side K as shown in FIG.

中仕上げ用切れ刃７でボア内壁面２ａを切削する中仕上げ加工が終了したら、今度は、仕上げ用切れ刃８を中仕上げ用切れ刃７よりも工具本体４の外周面４ａから突出させた状態にする。そして、工具３を回転させながらオイルパン取り付け面側Ｋからシリンダーヘッド取り付け面側Ｈに向かって上昇させる。   When the intermediate finishing process of cutting the bore inner wall surface 2a with the intermediate finishing cutting edge 7 is finished, the finishing cutting edge 8 is now protruded from the outer peripheral surface 4a of the tool body 4 more than the intermediate finishing cutting edge 7. To. Then, the tool 3 is raised from the oil pan attachment surface side K toward the cylinder head attachment surface side H while rotating.

この時、シリンダボア２内はシリンダーヘッド取り付け面側Ｈからオイルパン取り付け面側Ｋに向かって温度が高くなる温度分布とされている。そこで、前記冷却媒体９の噴射により、オイルパン取り付け面側Ｋに蓄熱された熱が吸熱されて温度が下がり、シリンダボア２内付近の温度分布が均一になる。この時のシリンダボア２内付近の温度分布を等温線で表すと、図３（Ｂ）で示すように、シリンダーヘッド取り付け面側Ｈからオイルパン取り付け面側Ｋに亘ってほぼ均一温度になる。シリンダボア２内付近の温度分布が均一になると、熱膨張による影響を受けないため、シリンダボア２の内径がシリンダーヘッド取り付け面側Ｈからオイルパン取り付け面側Ｋに亘ってバラツキ無くほぼ均一になる。そのため、仕上げ用切れ刃８でボア内壁面２ａを切削加工すると、切削時の取り代は、オイルパン取り付け面側Ｋからシリンダーヘッド取り付け面側Ｈに亘ってバラツキが無くなる。   At this time, the cylinder bore 2 has a temperature distribution in which the temperature increases from the cylinder head mounting surface side H toward the oil pan mounting surface side K. Therefore, by the injection of the cooling medium 9, the heat stored on the oil pan mounting surface side K is absorbed and the temperature is lowered, and the temperature distribution in the vicinity of the cylinder bore 2 becomes uniform. When the temperature distribution in the vicinity of the cylinder bore 2 at this time is represented by an isotherm, the temperature becomes substantially uniform from the cylinder head mounting surface side H to the oil pan mounting surface side K as shown in FIG. If the temperature distribution in the vicinity of the cylinder bore 2 is uniform, the inner diameter of the cylinder bore 2 is almost uniform without variation from the cylinder head mounting surface side H to the oil pan mounting surface side K because it is not affected by thermal expansion. Therefore, when the bore inner wall surface 2 a is cut with the finishing cutting edge 8, the machining allowance at the time of cutting does not vary from the oil pan mounting surface side K to the cylinder head mounting surface side H.

以上のようにしてボーリング加工すれば、中仕上げ加工後に生じた不均等なシリンダボア２内付近の温度分布を均一な温度分布にして仕上げ加工が行われるため、シリンダボア２の円筒度を高めることができる。   If the boring process is performed as described above, the finishing process is performed by setting the temperature distribution in the vicinity of the uneven cylinder bore 2 generated after the intermediate finishing process to a uniform temperature distribution, so that the cylindricity of the cylinder bore 2 can be increased. .

「実施形態２」
実施形態２では、図４に示すように、オイルパン取り付け面側Ｋからシリンダボア２内に冷却媒体９を供給すると共にシリンダーヘッド取り付け面側Ｈからもシリンダボア２内に冷却媒体１１を供給し、シリンダーヘッド取り付け面側Ｈから供給する冷却媒体１１の温度Ｔｈよりもオイルパン取り付け面側Ｋから供給する冷却媒体９の温度Ｔｋを低くする。 “Embodiment 2”
In the second embodiment, as shown in FIG. 4, the cooling medium 9 is supplied from the oil pan mounting surface side K into the cylinder bore 2 and the cooling medium 11 is also supplied from the cylinder head mounting surface side H into the cylinder bore 2. The temperature Tk of the cooling medium 9 supplied from the oil pan mounting surface side K is made lower than the temperature Th of the cooling medium 11 supplied from the head mounting surface side H.

中仕上げ加工後のシリンダボア２内付近の温度分布は、図３（Ａ）で示したように、シリンダーヘッド取り付け面側Ｈからオイルパン取り付け面側Ｋに亘り温度が高くなっている。この不均一な温度分布に対して、シリンダーヘッド取り付け面側Ｈからオイルパン取り付け面側Ｋに亘って均一な温度分布となるように、温度が高いオイルパン取り付け面側Ｋでは低い温度の冷却媒体９を供給し、温度の低いシリンダーヘッド取り付け面側Ｈではオイルパン取り付け面側Ｋに供給した冷却媒体９の温度Ｔｋよりも高い温度Ｔｈの冷却媒体１１をノズル１２から供給する。   As shown in FIG. 3A, the temperature distribution in the vicinity of the inside of the cylinder bore 2 after the intermediate finishing is high from the cylinder head mounting surface side H to the oil pan mounting surface side K. A cooling medium having a low temperature on the oil pan mounting surface side K where the temperature is high so that the temperature distribution is uniform from the cylinder head mounting surface side H to the oil pan mounting surface side K against this non-uniform temperature distribution. 9 is supplied, and the coolant 11 having a temperature Th higher than the temperature Tk of the coolant 9 supplied to the oil pan mounting surface side K is supplied from the nozzle 12 on the cylinder head mounting surface side H where the temperature is low.

実施形態２では、実施形態１とは異なり、オイルパン取り付け面側Ｋだけでなくシリンダーヘッド取り付け面側Ｈにも冷却媒体９を供給するが、図３（Ｂ）で示すようにシリンダボア２内付近の温度分布が均一となるように、各部位に供給する冷却媒体９、１１の温度Ｔｈ、Ｔｋに温度差を持たせるようにする。例えば、シリンダーヘッド取り付け面側Ｈに室温のクーラント又はエアーを供給する場合は、オイルパン取り付け面側Ｋにはこれよりも低い温度のクーラント又はエアーを供給する。要するに、オイルパン取り付け面側Ｋからシリンダーヘッド取り付け面側Ｈに向かってボア内壁面２ａを切削加工する時に（仕上げ加工時に）、シリンダボア２内付近の温度分布が図３（Ｂ）で示すように均一となるようにシリンダーヘッド取り付け面側Ｈから供給する冷却媒体１１の温度よりもオイルパン取り付け面側Ｋから供給する冷却媒体９の温度を低くするようにする。   In the second embodiment, unlike the first embodiment, the cooling medium 9 is supplied not only to the oil pan mounting surface side K but also to the cylinder head mounting surface side H. However, as shown in FIG. The temperature Th and Tk of the cooling media 9 and 11 to be supplied to the respective parts are made to have a temperature difference so that the temperature distribution of the temperature is uniform. For example, when supplying coolant or air at room temperature to the cylinder head mounting surface side H, coolant or air having a temperature lower than that is supplied to the oil pan mounting surface side K. In short, when cutting the bore inner wall surface 2a from the oil pan mounting surface side K toward the cylinder head mounting surface side H (during finishing), the temperature distribution in the vicinity of the cylinder bore 2 is as shown in FIG. The temperature of the cooling medium 9 supplied from the oil pan mounting surface side K is set lower than the temperature of the cooling medium 11 supplied from the cylinder head mounting surface side H so as to be uniform.

このようにしてボーリング加工すれば、熱膨張による影響を受けないため、シリンダボア２の内径がシリンダーヘッド取り付け面側Ｈからオイルパン取り付け面側Ｋに亘ってバラツキ無くほぼ均一になり、仕上げ用切れ刃８による切削時の取り代のバラツキを無くすことができる。したがって、実施形態２のボーリング加工方法によれば、シリンダボア２の円筒度を高めることができる。なお、実施形態２では、実施形態１と同様、冷却媒体９の供給は、中仕上げ加工スタート時から仕上げ加工完了時まで供給し続けるものとする。   If boring is performed in this way, the inner diameter of the cylinder bore 2 is almost uniform from the cylinder head mounting surface side H to the oil pan mounting surface side K without being affected by thermal expansion. The variation in the machining allowance at the time of cutting by 8 can be eliminated. Therefore, according to the boring method of Embodiment 2, the cylindricity of the cylinder bore 2 can be increased. In the second embodiment, as in the first embodiment, the cooling medium 9 is continuously supplied from the start of the intermediate finishing process to the completion of the finishing process.

「実施形態３」
実施形態３では、オイルパン取り付け面側Ｋからシリンダボア２内に冷却媒体９を供給すると共にシリンダーヘッド取り付け面側Ｈからもシリンダボア２内に冷却媒体１１を供給し、シリンダーヘッド取り付け面側Ｈから供給する冷却媒体１１の噴射圧力Ｐｈよりもオイルパン取り付け面側Ｋから供給する冷却媒体９の噴射圧力Ｐｋを高くする。 “Embodiment 3”
In the third embodiment, the cooling medium 9 is supplied from the oil pan mounting surface side K into the cylinder bore 2 and the cooling medium 11 is also supplied from the cylinder head mounting surface side H into the cylinder bore 2 and supplied from the cylinder head mounting surface side H. The injection pressure Pk of the cooling medium 9 supplied from the oil pan attachment surface side K is made higher than the injection pressure Ph of the cooling medium 11 to be performed.

中仕上げ加工後のシリンダボア２内付近の温度分布は、前述の通りシリンダーヘッド取り付け面側Ｈからオイルパン取り付け面側Ｋに亘り温度が高くなっているため、図５に示すように冷却媒体９、１１の噴射圧力をシリンダーヘッド取り付け面側Ｈとオイルパン取り付け面側Ｋで変えることでオイルパン取り付け面側Ｋの熱伝導率をシリンダーヘッド取り付け面側Ｈの熱伝導率よりも高めることにより、均一な温度分布とする。   As described above, the temperature distribution in the vicinity of the inside of the cylinder bore 2 after the intermediate finishing is high from the cylinder head mounting surface side H to the oil pan mounting surface side K. Therefore, as shown in FIG. By changing the injection pressure of 11 on the cylinder head mounting surface side H and the oil pan mounting surface side K, the thermal conductivity of the oil pan mounting surface side K is made higher than the thermal conductivity of the cylinder head mounting surface side H. With a temperature distribution.

シリンダーヘッド取り付け面側Ｈから供給する冷却媒体１１の噴射圧力Ｐｈよりもオイルパン取り付け面側Ｋから供給する冷却媒体９の噴射圧力Ｐｋを高くすれば、シリンダーヘッド取り付け面側Ｈの熱伝導率よりもオイルパン取り付け面側Ｋの熱伝導率の方が高くなる。オイルパン取り付け面側Ｋの熱伝導率が高まれば、中仕上げ加工後にオイルパン取り付け面側Ｋに蓄熱された熱を逃がすことができ、シリンダボア２内付近の温度分布を均一なものとすることができる。   If the injection pressure Pk of the cooling medium 9 supplied from the oil pan attachment surface side K is made higher than the injection pressure Ph of the cooling medium 11 supplied from the cylinder head attachment surface side H, the thermal conductivity of the cylinder head attachment surface side H will be higher. Also, the thermal conductivity of the oil pan mounting surface side K is higher. If the thermal conductivity of the oil pan mounting surface side K is increased, the heat stored in the oil pan mounting surface side K after the intermediate finishing process can be released, and the temperature distribution in the vicinity of the cylinder bore 2 may be made uniform. it can.

このようにしてボーリング加工すれば、熱膨張による影響を受けないため、シリンダボア２の内径がシリンダーヘッド取り付け面側Ｈからオイルパン取り付け面側Ｋに亘ってバラツキ無くほぼ均一になり、仕上げ用切れ刃８による切削時の取り代のバラツキを無くすことができる。したがって、実施形態３のボーリング加工方法によれば、シリンダボア２の円筒度を高めることができる。なお、実施形態３では、実施形態１と同様、冷却媒体９の供給は、中仕上げ加工スタート時から仕上げ加工完了時まで供給し続けるものとする。   If boring is performed in this way, the inner diameter of the cylinder bore 2 is almost uniform from the cylinder head mounting surface side H to the oil pan mounting surface side K without being affected by thermal expansion. The variation in the machining allowance at the time of cutting by 8 can be eliminated. Therefore, according to the boring method of Embodiment 3, the cylindricity of the cylinder bore 2 can be increased. In the third embodiment, as in the first embodiment, the cooling medium 9 is continuously supplied from the start of the intermediate finishing process to the completion of the finishing process.

「実施形態４」
実施形態１〜３では、何れも中仕上げ加工スター時から仕上げ加工完了時までシリンダボア２内に冷却媒体を供給し続けるようにしたが、実施形態４では、中仕上げ加工前にオイルパン取り付け面側Ｋからシリンダボア２内に冷却媒体９を供給する。中仕上げ加工をすると、シリンダボア２内付近の温度分布は図３（Ａ）で示したようにオイルパン取り付け面側Ｋに熱が蓄熱してシリンダーヘッド取り付け面側Ｈに比べて温度が高くなる。そこで、中仕上げ加工終了後のシリンダボア２内付近の温度分布とは逆に、図６に示す如くシリンダーヘッド取り付け面側Ｈがオイルパン取り付け面側Ｋよりも温度が高くなるような全く逆の温度分布にする。 “Embodiment 4”
In the first to third embodiments, the cooling medium is continuously supplied into the cylinder bore 2 from the intermediate finishing star to the completion of the finishing process. However, in the fourth embodiment, the oil pan mounting surface side before the intermediate finishing process. A cooling medium 9 is supplied from K into the cylinder bore 2. When the intermediate finishing is performed, the temperature distribution in the vicinity of the inside of the cylinder bore 2 accumulates heat on the oil pan mounting surface side K as shown in FIG. 3A, and the temperature becomes higher than that on the cylinder head mounting surface side H. Therefore, contrary to the temperature distribution near the inside of the cylinder bore 2 after the finishing of the intermediate finishing, the temperature opposite to the cylinder head mounting surface side H is higher than the oil pan mounting surface side K as shown in FIG. Make distribution.

シリンダーヘッド取り付け面側Ｈがオイルパン取り付け面側Ｋよりも温度が高くなる温度分布とするには、中仕上げ加工前に、図６に示すようにシリンダボア２のオイルパン取り付け面側Ｋからシリンダボア２内に冷却媒体９を供給して、オイルパン取り付け面側Ｋの熱を吸熱させて温度をシリンダーヘッド取り付け面側Ｈの温度よりも低くする。このように、中仕上げ加工後のシリンダボア２内付近の温度分布とは逆の温度分布にした状態で、シリンダーヘッド取り付け面側Ｈからオイルパン取り付け面側Ｋに向かってボア内壁面２ａを切削加工（中仕上げ加工）することで、中仕上げ加工後のシリンダボア２内付近の温度分布が図３（Ｂ）で示すように均一なものとなる。   In order to obtain a temperature distribution in which the temperature on the cylinder head mounting surface side H is higher than that on the oil pan mounting surface side K, before intermediate finishing, as shown in FIG. The cooling medium 9 is supplied to the inside, and the heat on the oil pan mounting surface side K is absorbed to make the temperature lower than the temperature on the cylinder head mounting surface side H. In this manner, the bore inner wall surface 2a is cut from the cylinder head mounting surface side H toward the oil pan mounting surface side K in a state in which the temperature distribution is the reverse of the temperature distribution in the vicinity of the cylinder bore 2 after the intermediate finishing. By performing the (finishing process), the temperature distribution in the vicinity of the cylinder bore 2 after the finishing process becomes uniform as shown in FIG.

そして、シリンダボア２内付近の温度分布が均一な状態で、オイルパン取り付け面側Ｋからシリンダーヘッド取り付け面側Ｈに向かってボア内壁面２ａを切削加工すれば、仕上げ用切れ刃８による切削時の取り代のバラツキを無くすことができ、シリンダボア２の円筒度を高めることができる。   Then, if the bore inner wall surface 2a is cut from the oil pan mounting surface side K toward the cylinder head mounting surface side H in a state where the temperature distribution in the vicinity of the cylinder bore 2 is uniform, the cutting edge 8 at the time of cutting is finished. Variations in the machining allowance can be eliminated, and the cylindricity of the cylinder bore 2 can be increased.

本発明は、内燃機関エンジンのシリンダボア内を切削加工するボーリング加工工程に利用することができる。   The present invention can be used in a boring process for cutting a cylinder bore of an internal combustion engine.

１…シリンダブロック
２…シリンダボア
２ａ…ボア内壁面
３…工具
４…工具本体
７…中仕上げ用切れ刃（切れ刃）
８…仕上げ用切れ刃（切れ刃）
９、１１…冷却媒体
１０…ノズル（冷却媒体を供給する手段） DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Cylinder block 2 ... Cylinder bore 2a ... Bore inner wall surface 3 ... Tool 4 ... Tool body 7 ... Cutting edge for intermediate finishing (cutting edge)
8 ... Cutting edge for finishing (cutting edge)
9, 11 ... Cooling medium 10 ... Nozzle (means for supplying cooling medium)

Claims (3)

外周面より突出させた切れ刃を有した工具をシリンダブロックのシリンダボア内に挿入し、該工具をシリンダボア内で回転させながら上下動させて前記切れ刃でボア内壁面を切削するボーリング加工方法において、
前記シリンダブロックのシリンダーヘッド取り付け面側からオイルパン取り付け面側に向かって前記ボア内壁面を切削加工し、またオイルパン取り付け面側からシリンダーヘッド取り付け面側に向かって前記ボア内壁面を切削加工する時に、オイルパン取り付け面側からシリンダボア内に冷却媒体を供給すると共にシリンダーヘッド取り付け面側からもシリンダボア内に冷却媒体を供給し、シリンダーヘッド取り付け面側から供給する冷却媒体の噴射圧力よりもオイルパン取り付け面側から供給する冷却媒体の噴射圧力を高くして、オイルパン取り付け面側の熱伝導率をシリンダーヘッド取り付け面側の熱伝導率よりも高くする
ことを特徴とするボーリング加工方法。 In a boring method in which a tool having a cutting edge protruding from the outer peripheral surface is inserted into a cylinder bore of a cylinder block, the tool is moved up and down while rotating in the cylinder bore, and the bore inner wall surface is cut with the cutting edge .
The bore inner wall surface is cut from the cylinder head mounting surface side of the cylinder block toward the oil pan mounting surface side, and the bore inner wall surface is cut from the oil pan mounting surface side to the cylinder head mounting surface side. Sometimes, the cooling medium is supplied into the cylinder bore from the oil pan mounting surface side, the cooling medium is also supplied into the cylinder bore from the cylinder head mounting surface side, and the oil pan is higher than the injection pressure of the cooling medium supplied from the cylinder head mounting surface side. A boring method characterized in that an injection pressure of a cooling medium supplied from the mounting surface side is increased so that a thermal conductivity on the oil pan mounting surface side is higher than a thermal conductivity on the cylinder head mounting surface side . 請求項１に記載のボーリング加工方法であって、
前記ボア内壁面の切削加工は、ラフボーリング加工工程後のファインボーリング加工工程であり、
シリンダーヘッド取り付け面側からオイルパン取り付け面側に向かってボア内壁面を切削する加工を中仕上げ加工とし、オイルパン取り付け面側からシリンダーヘッド取り付け面側に向かってボア内壁面を切削する加工を仕上げ加工とする
ことを特徴とするボーリング加工方法。 The boring method according to claim 1 ,
Cutting of the bore inner wall surface is a fine boring process after the rough boring process,
Cutting the inner wall surface of the bore from the cylinder head mounting surface side to the oil pan mounting surface side is a medium finishing process, and finishing the inner wall surface of the bore from the oil pan mounting surface side to the cylinder head mounting surface side is finished. A boring method characterized by machining. 外周面より突出させた切れ刃を有した工具をシリンダブロックのシリンダボア内に挿入し、該工具をシリンダボア内で回転させながら上下動させて前記切れ刃でボア内壁面を切削するボーリング加工装置において、
前記切れ刃による前記ボア内壁面の切削加工時に、オイルパン取り付け面側からシリンダボア内に冷却媒体を供給する手段と、シリンダーヘッド取り付け面側からもシリンダボア内に冷却媒体を供給する手段とを有し、シリンダーヘッド取り付け面側から供給する冷却媒体の噴射圧力よりもオイルパン取り付け面側から供給する冷却媒体の噴射圧力を高くする
ことを特徴とするボーリング加工装置。 In a boring apparatus that inserts a tool having a cutting edge protruding from the outer peripheral surface into a cylinder bore of a cylinder block, moves the tool up and down while rotating in the cylinder bore, and cuts the inner wall surface of the bore with the cutting edge.
Means for supplying a cooling medium into the cylinder bore from the oil pan mounting surface side and means for supplying the cooling medium into the cylinder bore also from the cylinder head mounting surface side when the bore inner wall surface is cut by the cutting edge. A boring apparatus characterized in that the injection pressure of the cooling medium supplied from the oil pan attachment surface side is made higher than the injection pressure of the cooling medium supplied from the cylinder head attachment surface side .
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